ارزیابی برخی روش‌های غیر‌مستقیم تخمین ویژگی‌های هیدرولیکی خاک برای شبیه‌سازی رطوبت در یک خاک لوم‌شنی

Abstract

ویژگی­های هیدرولیکی خاک از مشخصه­های مهم فیزیکی خاک هستند که براورد آنها در اکثر مطالعات آب و خاک از جمله آبیاری و زهکشی اهمیتی ویژه دارد. در این پژوهش، روش نیمه تجربی آریا و همکاران به عنوان یک روش ساده، سریع، و به نسبت کم هزینه برای تخمین ویژگی­های هیدرولیکی خاک با دو روش مدل­سازی معکوس و توابع انتقالی در یک خاک لوم­شنی مقایسه شد و برای شبیه­سازی رطوبت خاک در زیر جویچه­های آبیاری به­کار گرفته شد. در روش آریا و همکاران، ویژگی­های هیدرولیکی خاک شامل کلیة پارامترهای منحنی مشخصة آب خاک ون­گنوختن و مدل هدایت هیدرولیکی معلم- ون­گنوختن از روی منحنی دانه­بندی خاک براورد شدند. در روش تابع انتقالی از نرم­افزار ROSETTA استفاده شد. در روش مدل­سازی معکوس از رطوبت­های اندازه­گیری شده در خاک، یک مدل ریاضی مناسب که بیان کننده روابط حاکم بر پدیده باشد، و یک الگوریتم بهینه­سازی برای کمینه کردن یک تابع هدف استفاده ­شد. در این تحقیق، از مدل HYDRUS-2D برای شبیه­سازی رطوبت خاک در زیر جویچه­های آبیاری و همچنین تخمین ویژگی­های حساس هیدرولیکی خاک (شامل پارامترهای <em>n</em><em>،</em><em>_s</em><em>θ</em><em>،</em><em>K_s </em><em> </em>در منحنی مشخصة آب خاک ون­گنوختن و مدل هدایت هیدرولیکی- رطوبت معلم- ون­گنوختن) به روش مدل­سازی معکوس استفاده گردید. برای مقایسة روش­های مختلف براورد ویژگی­های هیدرولیکی خاک، رطوبت خاک در زیر جویچه­های آبیاری شبیه­سازی و با مقایسه با مقادیر اندازه­گیری شده مزرعه­ای طی دو آبیاری متوالی به­ روش آزمون t ارزیابی شد. نتایج نشان می­دهد که مدل­سازی معکوس و روش آریا و همکاران با کمترین RMSE بیشترین تطابق را با مقادیر اندازه­گیری شده دارند. روش­ تابع انتقالی در اغلب موارد مقادیر رطوبت را بیش از مقادیر اندازه­گیری شده براورد می­کند.